اكتشف الروبوتات التي تمشي على الماء بفضل سر الحشرات

الراجوفيليا، حشرة شبه مائية، لها زوائد مروحية الشكل عند أطراف أرجلها الوسطى، تفتح وتغلق تلقائيًا تبعًا لحركة الماء. لهذا السبب، تنزلق بسلاسة على سطح الماء.

يبدو أن عالم الأحياء فيكتور أورتيجا جيمينيز من جامعة كاليفورنيا في بيركلي مفتون بقدرة هذه الحشرات الصغيرة على التسارع، والقيام بالانعطافات السريعة وغيرها من المناورات، وكأنها تطير على سطح سائل.

استوحى Rhagobot من الهياكل الموجودة على أرجل خنفساء الماء Rhagovelia (المصدر: Arstechnica)

وقال في دراسة حديثة نشرت في مجلة ساينس: "إن مروحة راغوفيليا تعمل كنموذج ملهم لتطوير مراوح اصطناعية ذاتية التغيير، مما يوفر رؤى حول شكلها ووظيفتها البيولوجية".

ويقول عالم الأحياء فيكتور أورتيجا جيمينيز: "تظل مثل هذه التكوينات غير مستكشفة إلى حد كبير في الروبوتات شبه المائية".

استغرق أورتيغا-جيمينيز خمس سنوات لفهم كيفية حركة الحشرة. وبينما كان يُعتقد أن أرجل راغوفيليا المروحية تتحول بفضل قوة العضلات، اكتشف أن الزوائد تتكيف تلقائيًا مع قوى التوتر السطحي والمرونة تحتها، فتفتح وتغلق تلقائيًا بسرعة تفوق سرعة غمضة العين بعشر مرات. وتتمدد فورًا عند ملامستها للماء، وتغير شكلها تبعًا للتيار.

راغوبوت هو نسخة أورتيغا-جيمينيز من هذه الحشرة المتطورة. بعد دراسة دقيقة لبنية ووظيفة أرجل راغوفيليا ومراوحها، ابتكر هو وفريقه نسخًا اصطناعية مصممة أيضًا للتحول عند تعرضها للماء.

صورة متحركة لـ Rhagobot على الماء

تُثبَّت هذه الشفرات على أرجل الراغوبوت الوسطى. وكما هو الحال مع إلهامه، تمتد الشفرات فورًا عند غمرها في الماء، وتُغلق عند بروزها. لا حاجة لمصدر طاقة إضافي، إذ يتحدد شكل الشفرة بحركة الماء وسرعته.

أراد الفريق معرفة ما إذا كانت مراوحهم الاصطناعية ستمنح راغوبوت أفضلية. فقاموا ببناء روبوت بديل، مُصمم على غرار نوع آخر من حشرات الماء، قادر على دفع نفسه باستخدام التوتر السطحي، ووضعوه في مواجهة راغوبوت.

كلاهما مدعوم بنفس كمية الطاقة، لكن Rhagobot يمكنه السفر لمسافات أطول وإجراء منعطفات حادة بشكل أسرع من خصمه بفضل مراوحه.

ويقول أورتيجا جيمينيز: "إن الدفع الذي تولدها المروحة يزيد من السرعة الأمامية ويسمح بالفرملة السريعة".

وأضاف في الوقت نفسه: "إن قدرة المروحة على الانسحاب تقلل أيضًا بشكل كبير من الطاقة اللازمة للروبوت لرفع ساقيه من الماء".

في المستقبل، يمكن لروبوتات الراجوبوتس عبور المياه المضطربة لتصبح جزءًا من نظام مراقبة بيئي، ويشعر الباحثون بالحماس إزاء إمكانية أن تساعد أسراب هذه الروبوتات في مهام البحث والإنقاذ أثناء العواصف والفيضانات، على الرغم من أن إضافة وزن أجهزة الاستشعار والطاقة سيكون تحديًا كبيرًا.

يمكنه حتى استكشاف أماكن أبعد من الأرض. إذا أثبت راغوفيليا شيئًا، فهو أن حتى أصغر المخلوقات قادرة على تحقيق تقدم كبير، سواءً على الماء أو في أي مكان آخر.

مينه هوان

المصدر: https://vtcnews.vn/kham-pha-robot-di-tren-nuoc-nho-bi-mat-cua-con-trung-ar960912.html

تعليق (0)

أهم الاهتمامات

أحدث

No data